用于饮料或食品制备机的容积式加热设备的制造方法
【专利说明】用于饮料或食品制备机的容积式加热设备
[0001] 本发明设及一种优选地应用于饮料或食品制备机中的容积式加热设备。
[0002] 该容积式加热设备尤其被设计为加热液体，用于饮料或食品制备过程中，尤其是 用于诸如咖啡、茶或汤自动售货机的饮料或食品分配机中。
[0003] 熟知的是，可W使用微波对液体进行容积式加热。例如，液体，例如水、脂肪和其他 物质在所谓的电介质加热（dielectricheating)的过程中吸收来自发射的微波的能量。很 多分子（诸如水分子）是电偶极子，意味着它们在一端处具有部分正电荷，在另一端处具有 部分负电荷，因此在它们试图将其自身与微波的交变电场对准时发生旋转。旋转的分子撞 击其他分子，使它们发生运动，从而使能量分散。运种能量在被分散为固体和液体中的分子 振动时（即，分散为原子的势能和动能两者），就是热量。因此容积式加热与常规的加热方 法和手段不同，即，能量是直接传递到液体分子的，不需要热交换器。
[0004] 然而，微波加热设备通常是复杂的设备，也很昂贵。微波加热设备，例如，可W包括 高电压功率源，通常是简单的变压器或电子功率转换器，其将能量传递到磁控管、连接到磁 控管的高压电容器。该设备需要磁控管自身，磁控管将高压电能转换成微波福射，且还需要 磁控管控制电路（通常具有微控制器）。此外，波导（控制微波的方向）和烧煮室是必要的 部件，烧煮室通常由导电材料形成，被构造成类似于法拉第笼，W防止微波离开烧煮室。 阳〇化]尽管客户能够W较低的价格从市场买到诸如微波炉的微波加热设备，但由于技术 和安全要求，W及由于此类应用所需的空间的原因，在饮料或食品制备设备中应用常常很 复杂。
[0006] 继而，应用此类微波加热设备，会使通常较为简单的饮料或食品制备设备的价格 显著提高。
[0007] 因此，本发明的目的是为微波加热设备提供一种替代形式，该替代形式能够容易 且安全地用于例如餐饮环境中，且能够在需要加热液体的饮料或食品制备机中容易实现。 而且，应用本发明的加热设备所需的空间显著低于已知的加热设备。
[0008] 如独立权利要求所请求保护的，本发明提供了针对运些问题的解决方案。本发明 的其他有益方面基于从属权利要求。
[0009] 在一个方面，本发明提供了一种用于饮料制备机的容积式加热设备，包括发射源、 液体流道，W及隔离装置；所述发射源被设计为优选地W红外和/或紫外频谱发射电磁福 射并向至少部分围绕所述发射源的液体传输能量；所述隔离装置对所发射频谱中的电磁福 射基本透射，并被设计为将所述发射源与液体进行电隔离和/或热隔离。
[0010] 该容积式加热设备可W被构造为向隔离装置选择性地供应液体，W将隔离装置至 少部分地浸入液体中。
[0011] 液体优选是水。隔离装置可W是玻璃，优选石英玻璃或棚娃酸盐玻璃。
[0012] 发射源可W包括灯丝，优选曲折灯丝和/或螺旋状灯丝，例如缠绕成螺旋构型的 线。
[0013] 螺旋构型可W是简单螺旋、双螺旋或更高阶螺旋Oii曲erorderhelix)。
[0014] 灯丝优选可提供基本为线形、V形、=角形、矩形、星形或曲折形状的截面轮廓，尤 其是多边形截面轮廓。灯丝优选地是条，优选金属条。
[0015] 容积式加热设备可被构造为W特定厚度膜向隔离装置供应液体。
[0016] 膜的厚度由待被液体吸收的能量的百分比确定，其中待被吸收的能量的百分比可 W是 97%到 99%。
[0017] 膜的厚度可W是0. 5mm到6mm，优选地是Imm到4mm，更优选地是Imm到2mm。
[0018] 当灯丝包封在真空中时，可W提供每cm2约5-lOW/cm2的的发射功率（物理上讲， 亮度）。
[0019] 发射源和隔离装置可W至少部分地被覆盖装置（covermeans)包围，覆盖装置W 距隔离装置特定距离布置。覆盖装置可W被设计为限定要暴露于发射源的膜的厚度。覆盖 装置可W至少部分地形成所述液体流道。
[0020] 加热设备可W被构造为传输液体经过发射源。加热设备还可W包括累和/或液体 导流组件，用于传输液体经过发射源。加热设备可W是流经式加热设备。用于加热液体的 加热设备中提供的体积，优选地是覆盖装置和隔离装置之间的体积，可W是5ml到15ml，优 选是7ml到13ml或10ml。它还可W包括引导装置，在液体引导通过引导装置时，其将液体 设置成旋转运动。尤其是，引导装置被构造为使通过引导装置的液体进行旋转运动。
[0021] 在另一个方面，本发明提供了一种灯，包括发射源、电连接装置，W及隔离装置；所 述发射源被设计为W红外频谱发射电磁福射，所述电连接装置适于向发射源提供电能，其 中所述发射源包括灯丝，优选地是金属条，其中曲折灯丝的截面轮廓优选基本上为线形、V 形、=角形、矩形、星形或曲折形状，尤其是多边形；所述隔离装置对所发射红外频谱中的电 磁福射基本透射，并且被设计为将发射进行电隔离，尤其是至少部分围绕所述发射源。
[0022] 灯可W包括中空部分，其中中空部分被构造为允许至少一种液体通过。
[0023] 在另一个方面，本发明提供了一种饮料或食品制备机，其被构造为供应热饮料或 食品，尤其是茶或咖啡，包括上文描述的容积式加热设备和/或上文描述的灯。
[0024] 现还参考附图描述本发明。具体地讲，
[00巧]图1不出了容积式加热设备的基本设置；
[00%] 图2a)-图21)示出了灯丝的截面轮廓的基础例子；
[0027] 图3示出了根据本发明的示例性发射源； 阳02引 图4示出了示例性灯丝构型；
[0029] 图5示出了根据本发明的发射源的另一个例子；
[0030] 图6示出了图5的另一发射源的示意性侧视图；
[0031] 图7不出了容积式加热设备的一个例子；
[0032] 图8示出了容积式加热设备的另一个例子；
[0033] 图9a)-图9d)示出了用于容积式加热设备的示例构型；
[0034] 图IOa)和图IOb)示出了用于容积式加热设备的另一个示例构型；
[0035] 图11示出了详细说明容积式加热设备和具有热交换器的常规加热设备之间的差 异的示意图；
[0036] 图12更详细示出了图5的发射源的另一个例子；
[0037] 图13a)和图13b)示出了特定实施例（外梳状物）的细节；
[0038] 图14a)和图14b)示出了特定实施例（内梳状物）的细节；
[0039] 图15示出了发射源的示例构型；
[0040] 图16示出了隔离装置的一个例子；
[0041] 图17示意性地示出了发射源和隔离装置的组合；
[0042] 图18示意性地示出了发射源和隔离装置的已就绪组合；
[0043] 图I9 不出了液体导流组件（liquidchannelingarrangement)的一个例子；
[0044] 图20示出了根据本发明的容积式加热设备。
[0045] 本发明的关键方面是，液体，尤其是水，尽管在一个频谱中，例如在人眼可见的频 谱范围中看起来是透射的，但在另一个频谱中可能是不透射的。尤其是，要加热的液体在 其他频谱中可能基本上为黑体。本发明利用运一原理提供一种发射源，该发射源在要被加 热的液体在其中看起来基本上为黑体的频谱中发射能量，从而导致能量几乎完全被液体吸 收。例如，水在人眼可见的频谱范围中是透射的，因此，运个频谱范围之外的福射可W有效 地用于向水传送能量，尤其是对其加热。
[0046] 如上所述，根据本发明的容积式加热设备的原理是该容积式加热设备包括发射 源，在该发射源连接到电源时，W特定频谱发射或福射能量，W向液体传送能量，该液体在 发射能量频谱中基本上构成一黑体。
[0047] 图1示出了本发明的非常基础的示意图，其示出了向液体3发射由箭头表示的能 量2的发射器1。
[0048] 为了将发射源1与应加热的液体3分开或隔离，本发明还包括隔离装置4。隔离装 置4对于发射的能量2而言是基本透